DE1930747B2 - Vorrichtung zum Durchlaufstreckschmieden strangförmiger Werkstücke - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Durch- Hing kleiner werdender Aggregate die Herstellungslaufstreckschmieden strangförmiger Werkstücke, be- und Betriebskosten zu senken.

stehend aus wenigstens zwei Schmiedeaggregaten, die Demnach liegt der Erfindung die Aufgabe zumit je einem Paar von durch Exzenterwellen ange- gründe, diesen Mangel zu beseitigen und eine Vortriebenen, in schwenkbaren Gleitführungen verschieb- 5 richtung der eingangs geschilderten Art zu schaffen, baren, durch Exzentrizitätsänderung in der Hublage bei der es möglich ist. in ihren Abmessungen und einstellbaren, gleichzeitig gegeneinanderschlagenden ihrem Leistungsbedarf unterschiedliche Schmiede- und dabei unter Werkstückförderung in Strangrich- aggregate hintereinander zu schalten, um die Wirttung schwingenden Hämmern ausgestattet und mög- Schädlichkeit der Vorrichtung weiter zu steigern, liehst im Sinne aufeinanderfolgender Hammerschläge io Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dagesteuert sind, wobei vorzugsweise benachbarte durch gelöst, daß in Durchlaufrichtung von Schmiede-Schmiedeaggregate um 90° zueinander winkelver- aggregat zu Schmiedeaggregat oder wenigstens von setzte Hämmerpaare aufweisen. Schmiedeaggregatpaar zu Schmiedeaggregatpaar die

Eine Vorrichtung dieser Art ist bereits bekannt. Drehzahl der Exzenterwellen zunimmt, daß die Ex-Sie hat den Vorteil, daß durch die Aufteilung der 15 zentrizität dieser Wellen bzw. das sich durch die An-Verformungsarbeit auf wenigstens zwei, vorzugsweise Ordnung der Gleitfiihrungen an den Hämmern ergeaber mehrere hintereinandergeschaltete Schmiede- bende Hebelverhältnis im Sinne etwa gleichbleibenaggregate bei verhältnismäßig geringem Leistungsauf- der Fördergeschwindigkeit der einzelnen Hämmerwand für das Einzelaggregat insgesamt eine hohe paare geändert ist und daß die beiden Exzenterwellen Querschnittsreduktion des Werkstückes erreichbar 20 des Hämmerpaares jedes Schmiedeaggregates voneinist, wobei die einzelnen Schmiedeaggregate einen ver- ander getrennt von zwei synchronisierten Motoren hältnismäßig einfachen Aufbau aufweisen und keiner angetrieben sind. Da also die Schlagzahl der Hämumständlichen und zeitraubenden Wartung bedürfen. merpaare in der Zeiteinheit von Schmiedeaggregat zu Die Durchführung der Gesamtquerschnittsreduktion Schmiedeaggregat bzw. von Schmiedeaggregatpaar zu in mehreren Schritten ist auch günstig, weil bei zu 25 Schmiedeaggregatpaar zunimmt, wird der Längenabstarker Querschnittsabnahme auf einmal die Gefahr schnitt des Werkstückes, der jeweils mit einem Hamvon Oberflächenrissen am Werkstück besteht. Das merschlag zu verformen ist und der sich bisher zu-Hämmerpaar wenigstens eines der Schmiedeaggregate folge der Streckung in Durchlaufrichtung vergrößert, ist den Hämmerpaaren der anderen Aggregate gegen- in zwei oder mehrere entsprechend kleinere Abüber um 9(P winkelversetzt, so daß eine unzulässige 30 schnitte aufgeteilt, so daß die jeweils folgenden Breitung des Werkstückes vermieden wird bzw. qua- Schmiedeaggregate bzw. Schmiedeaggregatpaare, da dratische Querschnittsformen erreichbar sind. Mit in diesen nunmehr eine verringerte Verformungsarbeit einer solchen Vorrichtung läßt sich also unter we- zu bewältigen ist, kleiner dimensioniert und mit versentlicher Verminderung des Leistungs- und Investi- ringertem Leistungsaufwand angetrieben werden köntionsaufwandes eine Walzenstraße ersetzen. 35 nen. Nun wäre es naheliegend, mit der Steigerung

Bei der bekannten Vorrichtung ist zwar durch ent- der Schlagzahl auch die Fördergeschwindigkeit der sprechende Steuerung der Schmiedeaggregate dafür Hämmerpaare, d. h. die Geschwindigkeitskomponente gesorgt, daß die Hämmerpaare stets nur Einzel- der Hämmer in Strangdurchlaufrichtung zu erhöhen, schlage ausführen, um die sich bei einem Schlag in zumal die Vorstellung vorherrscht, daß sich durch dem einen Aggregat ergebende Werkstückstreckung 4° die Werkstückstreckung auch die Vorschubgeschwinnicht durch einen gleichzeitig erfolgenden Hammer- digkeit des Werkstückes mit zunehmender Querschlag des Hämmerpaares eines anderen Aggregates schnittsabnahme erhöht. Erfindungsgemäß wurde zu behindern, es sind aber lauter gleiche Schmiede- aber erkannt, daß sich das Werkstück bei einem aggregate vorgesehen, deren die gleiche Exzentrizität Hammcrschlag zufolge der Keilform des Spaltes zwiaufweisende Exzenterwellen gleich schnell angetrie- 45 sehen den zusammentreffenden Hämmern an der ben werden, so daß alle Hämmerpaare, wenn sie Werkstückzulaufseite nur zu einem Teil in Vorschubauch das Werkstück zu verschiedenen Zeiten beruh- richtung, zum größeren Teil aber in entgegengesetzter ren, doch immer mit der gleichen Schlaganzahl pro Richtung streckt. Somit verringert sich beim Ham-Zeiteinheit arbeiten. Bei jedem Hammerschlag muß merschlag die Geschwindigkeit des Werkstückteiles jene Materialmenge des Werkstückes verdrängt wer- 5° vor den Hämmern und es nimmt nur die Geschwinden, die durch die Eindringtiefe der Hämmer in das digkeit jenes Werkstückteiles zu, der das betreffende Werkstück, also durch die Querschnittsabnahme und Hämmerpaar bereits durchlaufen hat. Sobald die durch den Längenabschnitt des zu verformenden Hämmer das Werkstück freigeben, stellt sich dann Werkstückes bestimmt ist, auf den die Hämmerbahn eine mittlere Werkstückgeschwindigkeit ein, mit der jeweils auftrifft. Dieser abzuschmiedende Längenab- 55 es sich bis zum nächsten Hammerschlag frei weiterschnitt nimmt nun aber durch die sich ergebende bewegt. Diese mittlere Geschwindigkeit kann an-Werkstückstreckung von Hämmerpaar zu Hämmer- nähernd als konstant angesehen werden, weshalb die paar, also von Schmiedeaggregat zu Schmiedeaggre- Fördergeschwindigkeit der Hämmer trotz verschiegat, zu, so daß also die von den Hämmerpaaren zu dener Schlagzahl in der Zeiteinheit annähernd gleichleistende Verformungsarbeit trotz der jeweils voran- ⁶° bleiben soll. Wenn demnach die Drehzahl der Exzengegangenen Querschnittsabnahme von Aggregat zu terwellen zur Erhöhung der Schlagzahl von Schmiede-Aggregat nicht oder jedenfalls nicht wesentlich ver- aggregat zu Schmiedeaggregat bzw. von Schmiederingert ist. Es muß daher das letzte Aggregat gleich aggregatpaar zu Schmiedeaggregatpaar gesteigert schwer wie das erste Aggregat ausgeführt und mit wird, ist es zugleich notwendig, die Exzentrizität der gleichem Leistungsaufwand angetrieben werden, und 65 Exzenterwellen bzw. das Hebelverhältnis an den es ist nicht möglich, die Gesamtvorrichtung durch die Hämmern unterschiedlich zu wählen, um trotz der Anordnung unterschiedlicher, also im Maße der Quer- Erhöhung der Exzenterwellendrehzahl etwa gleiche Schnittsminderung des Werkstückes in Durchlaufrich- Fördergeschwindigkeiten der Hämmer zu erhalten.

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Bei einer größeren Anzahl von hintereinanderge- gegenüber der Fig. 1 in um 45° verdrehter Lage

schalteten Schmiedeaggregaten kann der Fall ein- dargestellt ist,

treten, daß es nicht mehr möglich ist, stets nur auf- Fig. 5 das Schema der Schlagfolge bei einer aus einanderfolgende Einzelschläge zu führen, sondern vier Aggregaten bestehenden Vorrichtung und die Notwendigkeit besteht, die Hämmerpaare zweier 5 Fig. 6 und 7 eine aus drei Schmiedeaggregat-Aggregate gleichzeitig schlagen zu lassen, also je- paaren zusammengesetzte Vorrichtung schematisch weils mit Doppelschlägen zu arbeiten. Bei einer in Seitenansicht und in Draufsicht, solchen Anordnung muß dann allerdings die Förder- Jedes Schmiedeaggregat A-F weist ein Paar von geschwindigkeit des jeweils zweiten gleichzeitig Hämmern 1 auf, die durch Exzenterwellen 2 angeschlagenden Hämmerpaares dem ersten gegenüber ^lo trieben werden und in verschwenkbaren Gleitfühdurch weitere Änderung der Exzentrizität bzw. des rangen 3 verschiebbar sind. Die Hammer 1 schlagen Hebelverhältnisses an den Hämmern erhöht werden, gegeneinander und führen dabei unter gleichzeitiger um die sich beim Hammerschlag des ersten Hammer- Werkstückförderung eine Schwingbewegung in der paares ergebende Werkstückstreckung in Durchlauf- durch Pfeile angedeuteten Strangvorschubrichtung richtung nicht durch den gleichzeitig erfolgenden ^X5 aus. Jc zwei Schmiedeaggregate A, B bzw. C, D bzw. Hammerschlag des zweiten Hämmerpaares zu be- E, F sind hinsichtlich ihrer Hämmerpaare 1 um 90° hindern. winkelversetzt und unmittelbar aneinandergeflanscht,

Es ist nicht unbedingt erforderlich, die gewünschte sie bilden also ein Schmiedeaggregatpaar, das zwi-Anpassung der Schlagzahl der Hammer an die Werk- sehen zwei Stützen 4 gehalten ist. Die beiden Exstückstreckung von Aggregat zu Aggregat vorzu- ^zo zenterwellen 2 jedes Hämmerpaares 1 bzw. Schmiedenehmen, es kann dies auch in größeren Stufen von aggregates werden voneinander getrennt angetrieben, Aggregatpaar zu Aggregatpaar erfolgen. wobei für alle Schmiedeaggregate A-F zwei gemein-

In der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind weiter same elektrisch oder mechanisch synchronisierte die beiden Exzenterwellen des Hämmerpaares jedes Motoren 5 (F i g. 7) vorgesehen sind, die sich am aus-Schmiedeaggregates voneinander getrennt von zwei ²5 trittsseitigen Vorrichtungsende befinden und die Exsynchronisierten Motoren angetrieben. Dabei ist es zenterwellen 2 der Schmiedeaggregate über hintereinbesonders vorteilhaft, wenn für alle Schmiedeaggre- andergeschaltete Getriebe 6 antreibt. Da die beiden gate zwei gemeinsame Motoren vorgesehen sind, die Schmiedeaggregate eines Aggregatpaares aber gegensich vorzugsweise am austrittsseitigen Vorrichtungs- einander um 90° winkelversetzt sind, erfolgt der Anende befinden und die Exzenterwellen der einzelnen 3<> trieb der Exzentetwellen 2 von den geraeinsamen Schmiedeaggregate oder -paare über hinteranderge- Getrieben 6 her wechselweise über einen geraden Anschaltete Getriebe antreiben. Es wird also das aufzu- triebszweig 7 und über einen Winkeltrieb 8. Aus den bringende Antriebsmoment auf zwei Motoren auf- Fig. 6 und 7 ist ersichtlich, daß die beiden Schmiedegeteilt, was, insbesondere bei großen Einheiten, zu aggregate C, D kleiner als die Aggregate A, B und die einer Verringerung der Investitionskosten führt. Den- 35 Schmiedeaggregate E, F wieder kleiner als die noch erfoleen jeweils Schlag und Gegenschlag gleich- Schmiedeaggregate C, D bemessen sind, zeitig, da die beiden Motoren auf elektrischem oder Die Exzenterwellen 2 der jeweils oberen Hammer 1 mechanischem Wege synchronisiert sind. Obwohl die sind exzentrisch in je einem verdrehbaren Versteil-Motoren für alle Schmiedeaggregate gemeinsam vor- gehäuse 9 gelagert. Zufolge dieser außermittigen gesehen sind, brauchen sie nicht für ein erhöhtes 4° Lagerung will sich jeweils das Verstellgehäuse 9 unter Moment ausgelegt zu werden, da in der Regel nur der Reaktionskraft auf die Schmiedekraft verdrehen, Einzelschläge erfolgen, also immer nur das Hammer- wird daran aber durch einen in einem Zylinder 10 paar eines der Aggregate die Verformungsarbeit aus- gleitbaren, hydraulisch beaufschlagten Kolben 11 geführt, wogegen die Hämmerpaare der übrigen Aggre- hindert, dessen Kolbenstange 12 mittels einer Lasche gate das Werkstück noch nicht berühren bzw. vom 45 13 am Verstellgehäuse 9 angelenkt ist (Fig.4). Das Werkstückbereits wieder zurückgezogen sind. Die Verstellgehäuse 9 wird durch den auf den Kolben 11 Anordnung der beiden Motoren am austrittsseitigen wirkenden Hydraulikdruck gegen einen gegebenen-Vorrichtungsende ist vorteilhaft, weil dann die Ex- falls verstellbaren Anschlag gedruckt. Übersteigt der zenterwellen mit der höchsten Drehzahl über das vom Schmiededruck bzw. die Reaktionskraft darauf eine Motor aus gesehen erste Getriebe und dann nach- 50 vorbestimmte Grenze, so wird das Verstellgehäuse 9 folgend über weitere Getriebe die Exzenterwellen mit gegen den Hydraulikdruck auf dem Kolben 11 verden niedrigeren Drehzahlen angetrieben werden, also dreht, der obere Hammer also vom Werkstück abgevon Getriebe zu Getriebe folgerichtig ein Drehzahl- hoben.

abfall vorhanden ist. Die sich durch die Wellenver- Die Schmiedeaggregate sind so gesteuert, daß mögsetzung in den einzelnen Getrieben ergebende Ver- 55 liehst immer nur das Hämmerpaar eines Schmiedesetzung der diese Getriebe verbindenden Wellen aggregates die Verformungsarbeit leistet, während kann ebenfalls günstig für die Gesamtanordnung aus- die Hämmerpaare der übrigen Aggregate keine Begenützt werden, da die Schmiedeaggregate bzw. running mit dem Werkstück haben. In Fig. 5 ist die -paare in Durchlauf richtung eben jeweils kleinere Ab- Schlageinteilung bei einer Vorrichtung mit zwei messungen als die vorangehenden aufweisen. 60 Schmiedeaggregatpaaren, also vier Schmiedeaggre-

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand gaten A-D und demnach vier Hämmerpaaren veran-

beispielsweise dargestellt. " schaulicht. Die Hämmer haben mit dem Werkstück

Es zeigen über einen Drehwinkel der zugehörigen Exzenter -

F ig. 1 und 2 ein aus zwei aneinandergeflanschten welle 60° Werkstückberührung. Der dargestellte Kreis

Schmiedeaggregaten bestehendes Schmiedeaggregat- 65 versinnbildlicht eine Umdrehung der Exzenterwelle

paar in Seiten-und Stirnansicht, des ersten Schmiedeaggregates A. Die Hämmer des

F i g. 3 und 4 Querschnitte nach den Linien III-III ersten Schmiedeaggregates A bekommen beim

der F i g. 1 und IV-IV der F i g. 3, wobei die F i g. 3 Punkt A Berührung mit dem Werkstück, behalten

diese über das stark ausgezogene Bogenstück, also über 60° bei und heben dann vom Werkstück ab. Hat sich die Exzenterwelle des ersten Aggregates um 90° gedreht, so kommen die Hammer des vierten Aggregates in Punkt D in Werkstückberührung. Nun dreht sich aber die Exzenterwelle des dritten und vierten Schmiedeaggregates C, D beispielsweise doppelt so rasch wie die Exzenterwellen des ersten und zweiten Aggregates A, B. Die Werkstückberührung des Hämmerpaares des Aggregates D vom Punkt B an erstreckt sich daher, bezogen auf die Exzenterwelle des ersten Aggregates, nur über eine Bogenlänge von 30°. Gleiches gilt hinsichtlich des dritten Aggregates C, dessen Hämmerpaar beim Punkt C auf das Werkstück zur Wirkung kommt. Dann folgt das Hammerpaar des zweiten Aggregates B, dessen Exzenterwellen die gleiche Drehzahl wie die des ersten Schmiedeaggregates A haben, weshalb sich die Werkstückberührung des Hämmerpaares des Aggregates B vom Punkt B an wieder über 60° erstreckt. Da sich die Exzenterwellen der Aggregate C, D doppelt so schnell wie die Exzenterwellen der Aggregate A, B drehen, haben die H'ämmerpaare der Aggregate C, D bei einer Umdrehung der Exzenterwellen der Aggregate A, B auch zweimal zu schlagen, was in Fig. 5 durch zwei weitere jeweils mit den Punkten D und C beginnende Bogenstücke angedeutet ist. Während einer Umdrehung der Exzenterwellen der Aggregate A, B und demnach jeweils einem Hammerschlag in diesen Aggregaten drehen also die Exzenterwellen der Aggregate C und D zweimal um 360° und die zugehörigen Hämmerpaare schlagen auch zweimal, wobei aber die Fördergeschwindigkeit dieser Hämmerpaare infolge geänderte! Exzentrizität der Exzenterwellen etwa gleich jener der Hämmerpaare der Aggregate A und B ist. Sind, wie in den F i g. 6 und 7 dargestellt, sechs Schmiedeaggregate hintereinandergeschaltet, so muß selbstverständlich eine andere Schlagfolge bzw. Schlagverteilung gewählt werden und es ist gegebenenfalls notwendig, außer der Drehzahl der Exzenterwelle und deren Exzentrizitäten auch die sich aus der Anordnung der Gleitführungen 3 gegenüber den Exzenterwellen 2 ergebenden Hebelverhältnisse an den Hämmern 1 von Aggregat zu Aggregat bzw. von Aggregatpaar zu Aggregatpaar zu ändern.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Vorrichtung zum Durchlaufstreckschmieden strangförmiger Werkstücke, bestehend aus wenigstens zwei Schmiedeaggregaten, die mit je einem Paar von durch Exzenterwellen angetriebenen, in schwenkbaren Gleitführungen verschiebbaren, durch Exzentrizitätsänderung in der Hublage einstellbaren, gleichzeitig gegeneinanderschlagenden und dabei unter Werkstückförderung in Strangrichtung schwingenden Hämmern ausgestattet und möglichst im Sinne aufeinanderfolgender Hammerschläge gesteuert sind, wobei vorzugsweise benachbarte Schmiedeaggregate um 90° zueinander winkelversetzte Hämmerpaare aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß in Durchlaufrichtung von Schmiedeaggregat zu Schmiedeaggregat oder wenigstens von Schmiedeaggregatpaar zu Schmiedeaggregatpaar die Drehzahl der Exzenterwellen (2) zunimmt, daß die Exzentrizität dieser Wellen bzw. das sich durch die Anordnung der Gleitführungen (3) an den Hämmern (1) ergebende Hebelverhältnis im Sinne etwa gleichbleibender Fördergeschwindigkeit der einzelnen Hämmerpaare geändert ist und daß die beiden Exzenterwellen (2) des Hämmerpaares jedes Schmiedeaggregates voneinander getrennt von zwei synchronisierten Motoren (5) angetrieben sind.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen